汽车动力传动系统一体化智能控制技术研究

汽车动力传动系统一体化智能控制技术研究

汽车动力传动系统一体化智能控制技术研究

1 汽车动力传动系统一体化智能控制的概念

1.1 一体化控制思想

1.2 一体化控制方式

动力传动系统一体化控制方式一般分为3类：

（2）采用单一的ECU对发动机和变速器实现整体控制。其优点是集成度高，外围接线减少，可靠性提高，但对ECU要求较高，开发成本高。丰田雷克萨斯Ls400型轿车上的动力控制系统、四档带智能控制系统的自动变速器A341 E和发动机使用同一ECU，装有微电脑的ECU通过控制自动变速器的换档、闭锁时刻、行星齿轮系统中执行机构（离合器、制动器）的油压以及换档时发动机转矩，使换档品质达到最佳。

（1）车辆数据采集系统（传感器部分）的组成。

（2）电子控制单元。

电子控制单元（ECU）是整个控制系统的核心。其功能是依据驾驶员意图和车辆的运动状态参数检测与提供的信号，进行档位转换或工作状态改变。电子控制单元的主要功能有：信号采集和预处理、驾驶员操纵意图识别、车辆状态识别、换档决策（换档规律）、换档品质控制、故障诊断功能、输出和显示等功能。典型的电子控制单元如图3所示。

（3）执行机构。

3 智能控制技术及其在动力传动系统中的应用

3.1 智能控制技术

智能控制的产生来源于被控制系统的高度复杂性、不确定性及人们对控制性能越来越高的要求。这种被控系统难以用精确的数学模型（微分方程和差分方程）来描述。而作为智能控制方法之一的模糊控制与传统控制相比，具有3个优点：可以从行为上模拟人的模糊推理和决策过程；不需要建立数学模型即可实现较好的控制；可以实现非线性控制任务，而常规控制器对非线性特性通常难以实现控制要求。

3.2 智能控制技术在汽车动力传动系统中的应用

汽车是一个复杂的多自由度系统，在外界不确定因素的作用下，其动态特性会发生很大变化甚至失稳。许多专家都在寻求一种有效方法控制汽车的动态特性，使之满足要求。由于智能控制的性能优于传统控制，因而在汽车领域得到广泛的应用。

目前，智能控制技术已经渗透到汽车的各个方面，如汽车的运动控制、驾驶员模型、轮胎模型以及制动系统、悬架系统、转向系统、传动系统和发动机的控制等。

3.2.1 发动机控制

发动机技术决定和影响着整车基本技术的发展。由于激烈的市场竞争和新的燃油排放标准的制定和实施，发动机技术己从单纯追求功率和可靠性转移到追求良好的燃油经济性和降低废气排放。发动机的控制包括：燃油喷射控制、点火时刻控制、爆震控制、怠速转速控制、废气再循环控制和空燃比闭环控制等。

该模糊控制器输人速度和加速度的误差，经模糊运算得出一个合适油门开度值u。不久，Ma-jors等人成功地运用神经网络理论实现了发动机燃料空气比的控制。

3.2.2 传动系统控制

4 结语

汽车动力传动一体化控制系统是采用高性能微控制器对动力传动系统卖施一体化控制的产物。随着汽车电子技术的发展和生活水平的提高，人们对汽车性能的要求也越来越高，依靠微控制器对汽车动力传动系统进行整体控制已成为国内外竞相发展的一项技术。同时，智能控制技术在汽车控制领域被日益广泛应用，使得智能控制技术也成为汽车整体控制的重要发展方向之一。